电磁炉工作原理图(电磁炉各级工作原理)

电磁炉工作原理图(各级电磁炉工作原理)

以ZH75505主板为例,将整机电路图分成几个部分,分别阐述工作原理。

(1)开关电源部分

通电后,DB1整流桥整流输出约+18V的电压,经线绕电阻R503 (47ω)、二极管D500和电解电容c500整流滤波后,送至高频变压器初级。通过Q502,在高频变压器初级产生约20-35KHz的高频高压脉冲,耦合到高频变压器次级。输出所需的变压电压后,它将通过快速恢复二极管D503。

(2)电压检测E3/E4

220VAC经电阻R200、R201、R221、R222整流降压后接地,用R202(13K)分压。这个电压经过电解电容CPU,CPU通过判断此时的电压来检测市电电压是否正常及其值。注意:鉴于有些地方电压过高或过低,可以用20K可调电位器代替电阻R202,通过调节合适的电阻值可以解决E3/E4问题。正常加热整机,需要判断该点的电压值是否正确,也就是说,该点的电压值必须正确,才能满足电磁炉正常加热的条件之一。康铜导线R100(0.015)串联在IGBT的发射极和整流桥的负极之间,可以将微弱的电流信号转换成微弱的负电压信号。这个电压信号真实地反映了电网电流的波动。运算放大器R102、R103、R104、R105、R106、C100、C102、C103和LM339用于形成反相输入比例运算电路。

(3)电流检测(锅炉故障或电力不足)

康铜导线R100(0.015)串联在IGBT的发射极和整流桥的负极之间,可以将微弱的电流信号转换成微弱的负电压信号。这个电压信号真实地反映了电网的现状。第1、6、7脚所在的运算放大器R102、R103、R104、R105、R106、C100、C102、C103、LM339构成反相输入比例运算电路。实际上,它是运算放大器内部输入级的差分分配器的两个基础。尽量在阻力上保持一致。反输入比例运算电路将输入信号放大42.55倍R106,D100整流,C101滤波后送可调电位器VR1。用电阻R107分压后,分压值送到CPU,CPU通过判断此时的电压来检测电磁炉的电流变化,从而调整实际功率,防止过流保护。这个电路也叫电流反馈电路。为了让整机正常工作,必须判断这个点的电压是否正确,也就是说这个点的电压必须正确,才能满足电磁炉正常加热的条件之一。

(4)驱动电路

如下图所示,B点是控制输入信号的波形。当输入高电平时,Q301导通,Q300关断,使得D点的电压为+15V。然后,IGBT通过电阻R301驱动,D300确保D点的电压始终低于+18V。当B点输入低电平时,Q300导通,Q301关断,D点为低电平,G点为低电平,IGBT关断。

(5)主电路

它由整流桥堆、IGBT、高压谐振电容器和电热丝线圈组成。也称主振荡电路,通过IGBT的导通和关断,使电容和电感(线圈)反复充放电,称为LC振荡。当IGBT由驱动信号(近似矩形脉冲)驱动时,当IGBT开启时,约310电由振荡整流桥堆整流。

能量由线圈聚集到IGBT的发射器,电流沿着C极流到IGBT的E极。线圈电流急剧增加,能量以电感电流的形式储存。IGBT关断时,能量由电感传递给电容,电流转化为电压,由电容C4和电感(电磁线圈)的并联电路给电容充电。

当电容器电压达到最大值时,电压可达1050伏以上。此时电磁线圈的电流为零,然后能量从C4转移到电磁炉的线圈。下一个驱动脉冲已经到达,迫使IGBT导通,以此类推,形成LC振荡。驱动矩形脉冲信号的脉宽决定了电磁炉的功率,由CP脉宽调制电路决定。

(6)同步电路

同步电路精确监控主电路的工作状态。当IGBT的集电极电压下降到0V时,线圈中的电流反向下降。脉冲调制电路输出触发脉冲,经过R410、R414、R415、C404、C405(RC积分电路)和同步电路发出的锯齿波,耦合切割成驱动脉冲,再次施加到IGBT的栅极,迫使IGBT导通。原理图中,一个高压脉冲电阻被强制降压采样,取线圈两端的谐振电压变化波形,其中一端为IGBT的集电极。电压经电阻R405/R406/R417降压,用R407/R408分压后,送到比较器的9个管脚(波形图如下黄色所示);线圈的另一端被电阻R401和R402分压,然后送到8脚LM339(波形如下图蓝色所示)。相比之下,8针LM39-14产生的脉冲波形与线圈两端的电压变化同步(波形如下图中紫色线所示)。

(7)振荡电路

根据LM339-14引脚的脉冲变化,通过C403耦合(由电阻、电容、二极管组成的锯齿波产生回路),根据14引脚的脉冲变化,来回充放电产生锯齿波,送到LM339-10引脚。该脉冲变化与14针脉冲变化同步,使得驱动波形驱动IGBT与线圈电压波形同步地打开/关闭。

另一端通过电阻R412耦合到CPU,作为锅检信号的反馈端;此端子也用作电位计测试脉冲的输出。单片机发出的一个宽度为6us的脉冲通过R412送到电容C403,电容C403振荡振动,送到LM339-10引脚。与PWM(RC积分电路后的直流信号)相比,输出的是驱动信号波形。

(8)脉宽调制电路

电路图是一个简单的RC积分电路。所谓PWM就是脉宽调制方波。PWM由单片机输出和电流负反馈信号决定。通过改变PWM与空的比率,可以改变电容器C404上的DC电势。这个DC势决定了IGBT传导的持续时间,即机器的输出功率。

其逻辑是:这个电位越高,IGBT开启时间越长,机器功率越大,低时则相反。当LM339-11 (PWM) > LM339-10时,比较器的输出相当于开路,可以通过外部或内部的上拉电阻得到高电平,从而驱动IGBT导通。当LM339-11 (PWM) < LM339-10时,比较器的输出相当于接地,输出处于低电平。

(9)通电延时保护电路

在通电的瞬间,约310V的电压被振荡整流桥堆整流。经电阻R209/R210降压后,二极管D205振动,晶体管Q201基极加电压,使晶体管导通,将驱动信号拉低,从而保证CPU上电瞬间不稳定时,会发出高电平信号,使驱动IGBT长时间导通,导致机器爆炸。上电瞬间,5V电压正常,Q200基极和发射极的正向偏置降低了Q201基极的电压,Q201处于关断状态。

(10)停机保护

GJ_INT引脚是一个复用引脚:当电源插头插上且电源键未按下时,它是一个输出引脚,输出GJ使能信号。当检测到电流浪涌时,即待机状态切换到启动状态时,此引脚为输入引脚(高阻态),输入INT浪涌中断信号。GJ也被称为关机信号。静态时,CPU的I/O口处于低电平,Q200关闭,201开启。始终将驱动信号锁定为零。按下功能键后,向该端口施加电压以打开Q200,并关闭Q201。驱动信号可以平滑地通过并被加到IGBT的驱动放大器电路中。

(11)电流浪涌

电压浪涌保护:该型号没有电压浪涌保护。电流浪涌保护:当电网上有电流浪涌时,这个电流浪涌信号到达电流浪涌比较器的触发端,使电流浪涌保护比较器的输出端翻转,造成中断。CPU响应中断,进入当前浪涌中断服务程序。程序执行后,关闭电源,3秒后再次检查锅炉开始加热,恢复原状。如果在延迟期间再次出现电流浪涌,延迟时间将被推迟,并且锅炉检查将不会执行。如果电流浪涌持续,将会出现间歇性加热或不加热。

也就是说,当电流浪涌来临时,LM339的5脚电压被拉低。当LM339的4脚电压大于5脚电压时,输出(LM339的2脚)由高电平降至低电平,D203的正电压被下拉。CPU通过这个点的下降沿来判断电流浪涌。当CPU检测到电流浪涌时,CPU控制关闭PWM保护IGBT,延时保护3秒后,再次检查锅炉。

如果浪涌间歇性的来,就会有间歇性的加热。此时可以断开浪涌检测保护,进行测试调试。然后进行相应的维护,或者断开浪涌,或者通过调节分压电阻来调节浪涌保护电路的灵敏度。另外,R216和C01起延时作用,因为电容不可能突然变化。当C01接近LM339一端和引脚2的下降沿时,C01的另一端立即变为0V,这将降低LM339和引脚5的电压,从而延迟LM339和引脚2的输出处于低电平。

(12)温度测量电路

A.炉膛表面温度测量电路。在5V电源与热敏电阻RT1和电阻R504串联分压后,取分压点的电压值并发送给CPU。根据此时的电压变化反映炉面温度变化,实现炉面温度监测。

B.IGBT温度测量电路。5V电源通过电阻R505与热敏电阻RT2串联分压后,取分压点的电压送至CPU。根据此时的电压变化,反映IGBT的温度变化,实现对IGBT的温度监测和保护。

示意图的上部

示意图的下部

控制芯片部分

C.线圈测温电路。5V电源通过电阻R507与热敏电阻RT3串联分压后,取分压点的电压值并发送给CPU。根据此时的电压变化,反映IGBT的温度变化,实现IGBT温度监测和保护。

(13)风扇驱动电路,当CPU接收到按键指令,执行加热程序,将风扇的I/O口增加到高电平,通过R506 R509加到Q501的基极,使Q501饱和并开启,风扇形成通电回路并旋转。电脑关机,CPU倒计时30-120秒后,Q501停止,风扇停止运转。

Published by

风君子

独自遨游何稽首 揭天掀地慰生平

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注